Ilmatieteen laitoksen Emission Observatory -alusta valittiin Sitran kiinnostavimmat -listalle

Ilmatieteen laitoksella osana SpacEconomy -hanketta kehitettävä Emission Observatory -alusta valittiin Sitran Datatalouden kiinnostavimmat -listalle. Myös Ilmatieteen laitoksen ja Euroopan avaruusjärjestön Sodankylän satelliittihavaintojen verifioinnin Supersite valittiin mukaan listalle.

Emission Observatory on satelliittipohjainen palvelu, joka seuraa ihmisen aiheuttamia kasvihuonekaasu- ja ilmansaastepäästöjä. Se tuottaa läpinäkyvää ja parempaa päästötietoa erityisesti alueille, joilla mittausverkot ovat harvoja tai luotettavaa tietoa ei ole saatavilla.

Globaalit kasvihuonekaasupäästöt ovat jatkaneet kasvuaan 2020-luvulla. Vaikka päästöjen kasvu hidastui pandemian aikana, kokonaispäästöt ovat sittemmin palautuneet ja ylittäneet aiemman tasonsa. Nykyinen kehitys ei ole linjassa Pariisin ilmastosopimuksen 1,5 asteen tavoitteen kanssa, vaan edellyttäisi nopeita ja kohdennettuja päästövähennyksiä.

 Ilmasto- ja ilmanlaatuun liittyvät päätökset perustuvat kuitenkin edelleen monin paikoin puutteelliseen tietoon, kun mittausverkot kattavat vain rajattuja alueita tai luotettavaa tietoa ei ole saatavilla. Samaan aikaan odotukset läpinäkyvyydestä ja vastuullisuudesta kasvavat.

Satelliittihavainnot tarjoavat tähän haasteeseen uudenlaista tietoa, ja niihin perustuu Ilmatieteen laitoksen kehittämä Emission Observatory. Kun ilmakehää tarkastellaan ylhäältä käsin, voidaan seurata laajoja alueita yhtenäisesti ja ajantasaisesti – myös siellä, missä maanpäällistä mittausta ei juuri ole.

Emission Observatory tekee päästöhotspotit näkyviksi

Palvelu keskittyy niin sanottuihin päästöhotspotteihin, eli alueisiin ja toimintoihin, joissa päästöt ovat merkittäviä tai joissa niiden kehitys on erityisen tärkeää.

Ratkaisun painopistealoja ovatkin kaivosteollisuus, energiasektori, megakaupungit sekä öljy- ja kaasuteollisuus.

"Nämä toimialat vaikuttavat suoraan sekä ilmastoon että ilmanlaatuun", kertoo Ilmatieteen laitoksen post doc -tutkija Iolanda Ialongo. 

"Niiden päästökehitys koskettaa suuria väestöjä ja kokonaisia alueita, minkä vuoksi niihin liittyvä läpinäkyvä ja ajantasainen tieto on erityisen tärkeää."

Palvelua pilotoidaan Afrikassa, missä kaupungistuminen ja teollinen toiminta kasvavat nopeasti, mutta päästöihin liittyvä mittaustieto on monin paikoin puutteellista. Koska satelliittiaineistot ovat globaalisti kattavia, ratkaisu ei kuitenkaan ole sidottu yksittäiseen maantieteelliseen ympäristöön.

"Palvelu on rakennettu niin, että siihen voidaan liittää uusia satelliittiaineistoja tarpeen mukaan. Tämä mahdollistaa sen kehittämisen ja hyödyntämisen erilaisissa ympäristöissä ja eri puolilla maailmaa."

Myös suomalaiset yritykset ovat jo hyödyntäneet ratkaisua. Esimerkiksi Namibian Tsumebissapalvelun avulla tuettiin suomalaista Outotec -yhtiötä todentamaan, että heidän rikkihappotehtaansa toimii suunnitellusti ja että päästöt ovat laskeneet odotetulla tavalla. Tuloksia hyödynnettiin Outotecin vastuullisuusraportoinnissa.

Miten ratkaisu toimii käytännössä

Käytännössä Emission Observatory hyödyntää satelliittien tuottamaa avointa havaintodataa. Ilmatieteen laitoksen asiantuntijat analysoivat aineiston tieteellisillä menetelmillä ja mallinnuksilla, joiden avulla pitoisuushavainnoista tunnistetaan päästölähteitä sekä arvioidaan päästöjen määrää ja niiden kehitystä. 

Analyysissä otetaan huomioon myös tuuliolosuhteet. Analysoitu tieto julkaistaan Emission Observatory alustalla, jossa käyttäjät voivat tarkastella päästöjä karttapohjaisesti ja vertailla niitä eri alueiden ja toimialojen välillä.

Tietoa useille eri kohderyhmille

Emission Observatory on suunniteltu palvelemaan laajaa käyttäjäjoukkoa. Keskeisiä hyödyntäjiä ovat viranomaiset ja päätöksentekijät, jotka tarvitsevat ajantasaista tietoa ympäristöpolitiikan tueksi. Viranomaiset myös vastaavat ihmisen toiminnan ympäristö- ja ilmastovaikutusten seurannasta.

Yrityksille palvelu tarjoaa näkymän päästöjen kehitykseen, mikä helpottaa muun muassaympäristövaikutusten ja kestävyyden raportointia ja ympäristömääräysten noudattamisen todentamista. Ratkaisun avulla on jo onnistuttu todentamaan vähennyksiä päästöissä:

"Emission Observatoryn perusteella tiedämme, että Namibiassa sijaitsevan Tsumebinkuparisulattamon rikkidioksidipäästöt ovat vähentyneet merkittävästi",  Ialongo iloitsee.

"Päästöt laskivat noin 90 000 tonnista vuodessa nollaan, kun tuotannossa otettiin käyttöön puhtaampia teknologiaratkaisuja."

Toisaalta tulokset ovat osoittaneet kohteita, joissa päästöt ovat kasvaneet tai eivät ole muuttuneet merkittävästi.

Satelliittitietoa voidaan luonnollisesti hyödyntää myös tutkimuksessa, koulutuksessa ja opetuksessa.

Tietoa turvallisuudesta ja yhteiskunnallisten kriisien vaikutuksista

Emission Observatory keskittyy päästöjen seurantaan, mutta sen taustalla olevan tekniikan hyödyntäminen tarjoaa uudenlaista tietoa myös turvallisuuteen ja yhteiskunnallisten kriisien vaikutuksiin.

"Esimerkiksi Sudanissa Emission Observatoryn avulla havaittiin merkittävä typenoksidipäästöjen lasku vuoden 2023 jälkeen, kun sisällissota vaikutti öljynjalostamon ja Khartumin alueen toimintaan sekä väestön siirtymiseen. Emission Observatoryn kaltaista tekniikkaa hyödyntämällä on havaittu samankaltaisia vaikutuksia myös esimerkiksi Ukrainassa."

Tapaus osoittaa, että satelliittipohjainen päästöseuranta voi tarjota tietoa paitsi ympäristö- ja ilmastovaikutuksista, myös laajemmista yhteiskunnallisista muutoksista ja kriiseistä.

"Satelliittihavainnot ovat olleet hyödyllisiä myös Suomenlahden itäpuolella sijaitsevien öljysatamien palojen ja niistä leviävien savujen seurannassa. Tällainen tieto tukee viranomaisten tilannekuvaa ja päätöksentekoa esimerkiksi kansalaisille annettavista varoituksista."

Pähkinänkuoressa

Emission Observatory on satelliittiaineistoon perustuva palvelu ihmisten aiheuttamien kasvihuonekaasu- ja ilmansaastepäästöjen seurantaan. Se tuottaa läpinäkyvää ja parempaa päästötietoa erityisesti alueille, joilla mittausverkot ovat harvoja tai luotettavaa tietoa ei ole saatavilla. Sen avulla kuka tahansa voi tarkastella karttapalvelusta eri toimialojen ja maantieteellisten alueiden päästöjä. Palvelua pilotoidaan Afrikassa.

Emission Observatory kehitettiin osana Suomen Akatemian rahoittamaa Proof of Concept 2023 -hanketta. Tällä hetkellä alustaa ylläpidetään ja kehitetään edelleen osana SpacEconomy-hanketta.